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【劳模身上的科技范儿】中国移动研究院李男:我愿破风,只为「中国芯」

2024-05-06科技

上周日(4月28日),2024年庆祝「五一」国际劳动节暨全国五一劳动奖和全国工人先锋号表彰大会在北京人民大会堂举行。中国移动研究院无线与终端技术研究所副所长李男荣获「全国五一劳动奖章」。他带领团队研发的「破风8676」芯片填补了国内该领域空白,有效提升了我国5G网络核心设备的自主可控度,一起来听听芯片行业「破风手」李男和那颗「中国芯」的故事。

李男至今都记得自己18岁离开东北老家到北京邮电大学读书的时候,通话还主要是排队打固定电话。他没想到在未来的20多年里,通信行业会迎来如此地覆天翻的变化,更没想到自己会在20多年以后,能够为祖国的通信事业奉献一份青春力量,佩戴上那枚闪亮的「全国五一劳动奖章」。

李男:高中毕业2000年的时候,在我们黑龙江小县城刚刚经历过从BP机到大哥大,再到初代功能手机的转变。当时通信是一个特别好的专业,我的高中班主任高振泉老师推荐我去报考这个专业。刚加入北邮的时候,没有想象到通信发展会那么快。当时我们打电话还在排队打201固定电话,根本想象不到未来手机能够打视频电话,还能看高清电影,甚至现在还有像VR、AR的这种新的业务产生。

18岁的李男/受访者供图

2007年,从北京邮电大学研究生毕业的李男加入了中国移动研究院。那时候4G技术对于大众还很少有人知道,但李男所在的团队已经在为4G通信的行业的国际标准而行动了。

李男:通信的标准化非常重要。举个形象的例子,就像我们坐高铁,如果各个城市的轨道宽度不同,没有做统一的标准,我们到不同城市就要换乘不同的列车,非常不便利。制定通信标准,就是为了让用户拿着手机,无论在网络的哪个位置,无论是与哪个厂商的基站进行通信,能够在全球各地畅通地通话。我毕业时正好赶上制定4G TD-LTE标准最关键的攻坚阶段,我们在黄宇红院长和刘光毅博士的带领下,与产业界一同努力,把我们自主创新的第四代移动通信技术TD-LTE做成了国际主流的标准,为后续我国4G移动互联网的繁荣奠定了坚实的基础。

移动通信产业有个规律,每十年推出一代通信技术,就像IT界的摩尔定律一样。产业链各个位置的伙伴按照这个节奏去研发产品,最终形成一个复杂有机的系统。在政府的指导和产业界的共同努力下,我国实现了4G同步、5G领先的宏伟目标。但繁荣的行业背后,国内核心芯片短板也逐渐暴露出来。从2020年起,中国移动积极响应国家高水平科技自强号召,开始芯片自主可控攻关工作。

李男:国际形势复杂变化,也暴露出了我们在产业繁荣的背后的一些基础环节的薄弱。中国移动作为央企,勇担移动信息产业链链长重任,坚决落实科技创新、产业控制和安全保障作用,以高质量研发促进应用,帮助国家在底层的薄弱的芯片环节去把短板补齐。从2020年开始,就在中国移动集团指导下,研究院组建芯片研发团队,开始筹建去准备去攻关一款芯片。

记者:之前做过芯片吗?

李男:没做过。

工作中的李男和同事们/受访者供图

经过深入的产业调研和分析,李男和他的团队确定选择可重构5G射频收发芯片作为攻关目标。

李男:射频收发芯片是5G基站里研发难度最高的芯片之一。它负责5G超大带宽模拟信号和数字信号间的高速转换,就像我们人体的五官,把自然界的声光信号转换成我们大脑能理解的脑电波,非常重要。我们综合分析产业的需求,创新性提出可重构技术设计体系,这是在国内还是首创的。

「可重构」的芯片有什么好处呢?简单来说,可以实现「一芯多用」。

李男:中国移动有得天独厚的产业优势,能够深度了解到产业众多厂家的需求。因此,我们在芯片设计之初,我们提出可重构技术体系,根据不同的服务场景需求,不同的基站类型,把芯片的核心功能、核心算法和核心参数进行重配,实现一颗芯片满足不同应用场景、不同技术制式、不同频段、不同设备类型的需求。如果没有这项技术的话,我们可能需要面向不同的设备需求,研发不同的芯片,这个就很耗时耗力,而且会导致每颗芯片的商用规模很小,不利于市场化发展和产品迭代。

「破风8676」芯片/受访者供图

研发工作启动后,李男没想到的一项挑战竟然是给芯片起名。

李男:芯片市场异常火热,研发这款芯片的时候,我们也想去起一个好的名字。在检索后发现好寓意名字基本上都注册了。就像【山海经】里边的神兽的名字、四书五经中的好寓意的词,高山大河都被注册了。有一天在午睡的时候,突然脑海里浮现出一个画面,回想起来曾经看过的一个青春励志电影——彭于晏主演的【破风】。

「破风」是自行车比赛中的专业术语。在自行车竞速赛中,自行车手需要突破空气阻力以达到最快速度。每个车队都有一名「破风手」,在比赛的绝大多数时间中负责领骑,为身后的队友节省体力,从而有充足的体力去冲击冠军。在李男看来,中国移动的团队就是芯片自主可控攻关领域的「破风手」。

李男:「破风手」肯定承受的风阻是最大的,消耗体力也最快。在最后冲刺的阶段,他会让出身位,让自己身后的队友有更充足的体力去冲击冠军。他身上就有那种「成功不必在我,但是功成必定有我」的这种信念。我想我们做这个芯片是中国移动研发的第一颗自主可控的核心短板芯片,能否做成功我们是不知道的,但我们坚信无论我们是否成功,这几年积累出来的研发经验和教训,都能为身后更多芯片的攻关起到重要的支撑作用。为什么有「8676」这个几个字呢?86就是我们中国在国际区号,86代表中国的含义。76是我们内部的研发序号,以后可能还有77 、78、79等等不断地出来。

电影【破风】剧照/来源于网络

回想过去3年的研发时间里,困难的日子依然历历在目。

李男:最难熬、压力最大的就在最后的调测攻坚阶段。上百项技术指标在我们和合作方联合团队的共同努力下,一项一项的都达标了,但最后剩的几个指标始终达不到,久久找不到的原因的时候,团队的压力巨大。跟我一起合作了十几年的搭档,我们中国移动的首席专家王大鹏,作为「破风8676」芯片的技术总工,他牵头芯片的性能调测。从2022年12月14日拿到流片后,不分昼夜和节假日,雷打不动每晚主持测试日会,分析总结当天的技术问题,制定第二天的测试方案,一开就到深夜。有一天王大鹏在测试之后,在回酒店的路上给我打了个电话,他说有一个指标可能真的调不出来了。

工作中的李男(右一)和王大鹏(左一)/记者拍摄

那个夜晚,也是芯片的研发总工、中国移动首席专家王大鹏在研发芯片过程中最难熬的一夜。他回忆道:

王大鹏:当时是晚上8:30,我们当时这个指标调了好几天了,一直没有定位出问题的原因。当时特别沮丧,从来没有这么大的压力,什么手段已经想尽了。当时我就给李男打电话,他鼓励我说我们越来越接近心中的那个目标点,即使我们这一版芯片没有达到100%成功,我坚信我们下一版一定能成功。他一个是能顶住内外部的巨大压力,让我们团队能专心致志的去技术攻关,我们是遇到这种情况的时候,他在第一时间疏导我们,往正确的方向继续前行。

李男(左一)和王大鹏(右一)手捧「破风8676」芯片/记者拍摄

2023年8月30日,是李男和团队伙伴们永远不会忘记的日子。这一天,世界知道了「破风8676」。

李男:我们非常荣幸的在中国移动科技周发布了「破风8676」。我们的一线研发骨干王大鹏、胡臻平、张敏和我一同上台见证和享受荣耀时刻。这也是第一次,我们主要研发人员站在舞台的C位。上台后,我们几个人眼睛里其实是闪烁的泪花,发布仪式后公司领导对我们深切慰问和鼓励,与我们密切的交谈芯片研发的点点滴滴,都忘记了合影这个环节,主持人喊了好多次,我们才重新返回到台上,这是一次充满激情和故事的发布会。

「破风8676」芯片/受访者供图

在中国移动研究院的展览厅里,我们见到了那枚只有小拇指指甲盖大小的芯片。和它一起被评为2023年国企十大国之重器的还有我国可重复使用试验航天器、国产首艘大型邮轮「爱达·魔都号」等「大家伙」。如今,这款芯片凭借其低成本、低功耗、多功能等差异化竞争优势,已在13家合作伙伴的24款整机设备中成功集成。而在「破风8676」之后,中国移动的芯片研发团队又紧锣密鼓地投入到6G技术和新一代芯片中的研发工作中,我们期待再次听到他们的好消息!

记者|编辑:陈常松

主编:朱来生